JP3680644B2 - Rectifier circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、三相交流電圧を任意の直流電圧に変換し、この直流電圧を負荷に供給する整流回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5は、この種の整流回路の第1の従来例を示す回路構成図であり、1は三相交流電源、2は三相ブリッジ構成に結線されたダイオード整流器、3は平滑用の電解コンデンサ、4は直流チョッパ回路、5は負荷を示す。
【0003】
図5に示した整流回路では、三相交流電源1の電圧をダイオード整流器2で全波整流し、この全波整流電圧を電解コンデンサ3で平滑された直流電圧にし、この直流電圧を直流チョッパ回路4により任意の直流電圧に変換して、負荷5に供給する。
【0004】
図6は、この種の整流回路の第2の従来例を示す回路構成図であり、図5に示した回路構成と同一機能を有するものには同一符号を付している。
すなわち図6に示した整流回路には図5に示したダイオード整流器2に代えて、図示の如く、自己消弧形素子としてのIGBTと、ダイオードとを逆並列接続して形成されるスイッチ回路を三相ブリッジ構成に結線された自励式整流器6を備えている。
【0005】
図6に示した整流回路では自励式整流器6により、三相交流電源1の全波整流電圧値以上に昇圧された電圧にすることが可能であり、この電圧を電解コンデンサ3で平滑された直流電圧にし、この直流電圧を直流チョッパ回路4により任意の直流電圧に変換して、負荷5に供給する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
図5に示した従来の整流回路では、▲1▼.三相交流電源1からの電流に高調波が多く含まれる、▲2▼.電力変換段数が2段となり、この整流回路の変換効率を低下させる、▲3▼.平滑のための電解コンデンサが必要であり、この電解コンデンサは磨耗寿命部品であるため、定期的な交換作業を必要とする、などの問題点を有している。
【0007】
また、図6に示した従来の整流回路では、自励式整流器6を構成するIGBTをPWM制御することにより、三相交流電源1からの電流をほぼ正弦波状にすることが可能であるが、▲1▼.電力変換段数が2段となり、この整流回路の変換効率を低下させる、▲2▼.平滑のための電解コンデンサが必要であり、この電解コンデンサは磨耗寿命部品であるため、定期的な交換作業を必要とする、などの問題点を有している。
この発明の目的は、上記問題点を解決する整流回路を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この第1の発明の整流回路は、自己消弧形素子とダイオードとを逆並列接続して形成される第1スイッチ回路から第12スイッチ回路までを備え、
第1スイッチ回路から第4スイッチ回路までをフルブリッジ構成に結線して第1主回路とし、第5スイッチ回路から第8スイッチ回路までをフルブリッジ構成に結線して第2主回路とし、第9スイッチ回路から第12スイッチ回路までをフルブリッジ構成に結線して第3主回路とし、第1主回路の一方の上,下アームの中間接続点を直接または第1交流リアクトルを介して三相交流電源の第1相に接続し、第2主回路の一方の上,下アームの中間接続点を直接または第2交流リアクトルを介して前記三相交流電源の第2相に接続し、第3主回路の一方の上,下アームの中間接続点を直接または第3交流リアクトルを介して前記三相交流電源の第3相に接続し、前記第1主回路の他方の上,下アームの中間接続点と、前記第2主回路の他方の上,下アームの中間接続点と、前記第3主回路の他方の上,下アームの中間接続点とを互いに接続すると共に、この接続点を負荷の一端に接続し、第1主回路から第3主回路までの前記上アーム側接続点または下アーム側接続点を互いに接続すると共に、この接続点を前記負荷の他端に接続してなることを特徴とする。
【0009】
また第2の発明の整流回路は、自己消弧形素子とダイオードとを逆並列接続して形成される第1スイッチ回路から第9スイッチ回路までと、第1ダイオードと、第2ダイオードと、第3ダイオードとを備え、
第1スイッチ回路から第3スイッチ回路までと、第1ダイオードとをフルブリッジ構成に結線して第1主回路とし、第4スイッチ回路から第6スイッチ回路までと、第2ダイオードとをフルブリッジ構成に結線して第2主回路とし、第7スイッチ回路から第9スイッチ回路までと、第3ダイオードとをフルブリッジ構成に結線して第3主回路とし、第1主回路の前記スイッチ回路のみの上,下アームの中間接続点を直接または第1交流リアクトルを介して三相交流電源の第1相に接続し、第2主回路の前記スイッチ回路のみの上,下アームの中間接続点を直接または第2交流リアクトルを介して前記三相交流電源の第2相に接続し、第3主回路の前記スイッチ回路のみの上,下アームの中間接続点を直接または第3交流リアクトルを介して前記三相交流電源の第3相に接続し、前記第1主回路の他方の上,下アームの中間接続点と、前記第2主回路の他方の上,下アームの中間接続点と、前記第3主回路の他方の上,下アームの中間接続点とを互いに接続すると共に、この接続点を負荷の一端に接続し、第1主回路から第3主回路までの前記上アーム側接続点または下アーム側接続点を互いに接続すると共に、この接続点を前記負荷の他端に接続してなることを特徴とする。
【0010】
さらに第3の発明は前記第1又は第2の発明の整流回路において、前記負荷のいずれか一方の端子と前記主回路との間に、直流リアクトルを挿設したことを特徴とする。
【0011】
この発明によれば、先述の従来の整流回路に備えていた平滑用の電解コンデンサが不要となり、また、電力変換段数も1段にでき、整流回路の変換効率を向上させる。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は、この発明の第1の実施例を示す整流回路の主回路構成図であり、図5に示した従来例回路と同一機能を有するものには同一符号を付している。
すなわち図1に示した整流回路10には、自己消弧形素子としてのIGBT(参照符号Q1 〜Q12)とダイオード(参照符号D1 〜D12)とをそれぞれ逆並列接続して形成される12組のスイッチ回路を、図示の如く、フルブリッジ構成に結線した第1主回路11,第2主回路12,第3主回路13と、コンデンサC1 〜C3 と、交流リアクトルL1 〜L3 と、直流リアクトルLO とを備えている。
【0013】
この整流回路10において、図示しない制御回路により端子R,端子S,端子Tに三相交流電源1から印加される電圧の位相に応じて、IGBTQ1 〜Q12それぞれを任意の組み合わせでオン・オフ制御することで、端子P,端子Nから負荷5に供給される直流電圧を三相交流電源1の全波整流電圧値より低い値または高い値にすることができる。
【0014】
例えば三相交流電源1より端子R,端子S,端子Tそれぞれに印加される電圧VR ,VS ,VT 間にVR >VT >VS なる関係にあるときには、IGBTQ3 をオンすることで、端子R→L1 →D1 →Q3 →LO →端子P→負荷5→端子N→D6 →L2 →端子Sの経路で端子R−端子S間の電圧VRSを負荷5に印加することができる。また、IGBTQ3 がオンの状態でIGBTQ10をオンすることで、前述の中間電位の端子Tに、端子T→L3 →Q10→D6 →L2 →端子S、または端子R→L1 →D1 →Q3 →LO →端子P→負荷5→端子N→D10→L3 →端子Tの経路で電流を流すことができる。次に、IGBTQ3 をオフすると、D4 ,D8 ,D12が導通して、負荷5→端子N→D4 (D8 ,D12)→LO →端子P→負荷5の経路で還流モードを形成する。
【0015】
上述のような動作を前記制御回路により、端子R,端子S,端子Tに三相交流電源1から印加される電圧の位相に応じて、IGBTQ1 〜Q12それぞれを適当な高周波変調されたオン・オフ期間にすることで、三相交流電源1から電流をほぼ正弦波状に制御しながら、端子P,端子Nから負荷5に供給される直流電圧を、三相交流電源1の全波整流電圧値より低い値にすることができる。
【0016】
また、三相交流電源1より端子R,端子S,端子Tそれぞれに印加される電圧VR ,VS ,VT 間にVR >VT >VS なる関係にあるときに、IGBTQ2 をオンすると、端子R→L1 →Q2 →D6 →L2 →端子S、および端子R→L1 →Q2 →D10→L3 →端子Tの経路で各相の電位差に応じた電流でL1 ,L2 ,L3 を介して三相交流電源1を短絡モードにし、その結果、L1 ,L2 ,L3 にはエネルギーが蓄えられる。次に、IGBTQ2 をオフし、IGBTQ3 をオンさせると、端子R→L1 →D1 →Q3 →LO →端子P→負荷5→端子N→D6 →L2 →端子Sの経路、および端子R→L1 →D1 →Q3 →LO →端子P→負荷5→端子N→D10→L3 →端子Tの経路でL1 ,L2 ,L3 に蓄えたエネルギーを負荷5に供給する。
【0017】
上述のような動作を前記制御回路により、端子R,端子S,端子Tに三相交流電源1から印加される電圧の位相に応じて、IGBTQ1 〜Q12それぞれを適当な高周波変調されたオン・オフ期間にすることで、三相交流電源1から電流をほぼ正弦波状に制御しながら、端子P,端子Nから負荷5に供給される直流電圧を、三相交流電源1の全波整流電圧値より高い値にすることができる。
【0018】
さらに、負荷5から三相交流電源1に電力を回生したい場合は、例えば、IGBTQ4 ,Q8 ,Q12それぞれをオンさせて、負荷5→端子P→LO →Q4 (Q8 ,Q12)→端子N→負荷5の経路でLO にエネルギーを蓄える。次に、IGBTQ4 ,Q8 ,Q12それぞれをオフさせ、IGBTQ1 ,Q6 をオンさせると、LO に蓄えたエネルギーは負荷5→端子P→LO →D3 →Q1 →L1 →端子R→三相交流電源1→端子S→L2 →Q6 →端子N→負荷5の経路で回生動作を行わせることができる。
【0019】
なお、図1に示した整流回路10において、コンデンサC1 , C2 , C3 それぞれは直流電圧の平滑を目的としたものではなく、第1主回路11,第2主回路12,第3主回路13それぞれのスイッチング動作に伴う配線インダクタンスのエネルギーを吸収するための極小容量の無極性コンデンサである。
【0020】
図2は、この発明の第2の実施例を示す整流回路の主回路構成図であり、図1に示した実施例回路と同一機能を有するものには同一符号を付している。
すなわち図2に示した整流回路20には、自己消弧形素子としてのIGBT(参照符号Q1 〜Q12)とダイオード(参照符号D1 〜D12)とをそれぞれ逆並列接続して形成される12組のスイッチ回路を、図示の如く、フルブリッジ構成に結線した第1主回路21,第2主回路22,第3主回路23と、コンデンサC1 〜C3 と、交流リアクトルL1 〜L3 と、直流リアクトルLO とを備えている。
【0021】
この整流回路20において、図示しない制御回路により端子R,端子S,端子Tに三相交流電源1から印加される電圧の位相に応じて、IGBTQ1 〜Q12それぞれを任意の組み合わせでオン・オフ制御することで、端子P,端子Nから負荷5に供給される直流電圧を三相交流電源1の全波整流電圧値より低い値または高い値にすることができる。
【0022】
例えば三相交流電源1より端子R,端子S,端子Tそれぞれに印加される電圧VR ,VS ,VT 間にVR >VT >VS なる関係にあるときには、IGBTQ8 をオンすることで、端子R→L1 →D1 →LO →端子P→負荷5→端子N→Q8 →D6 →L2 →端子Sの経路で端子R−端子S間の電圧VRSを負荷5に印加することができる。また、IGBTQ8 がオンの状態でIGBTQ10,Q12をオンすることで、前述の中間電位の端子Tに、端子T→L3 →Q10→D12→Q8 →D6 →L2 →端子S、または端子R→L1 →D1 →LO →端子P→負荷5→端子N→Q12→D10→L3 →端子Tの経路で電流を流すことができる。次に、IGBTQ8 をオフすると、D3 ,D7 ,D11が導通して、負荷5→端子N→D3 (D7 ,D11)→LO →端子P→負荷5の経路で還流モードを形成する。
【0023】
上述のような動作を前記制御回路により、端子R,端子S,端子Tに三相交流電源1から印加される電圧の位相に応じて、IGBTQ1 〜Q12それぞれを適当な高周波変調されたオン・オフ期間にすることで、三相交流電源1から電流をほぼ正弦波状に制御しながら、端子P,端子Nから負荷5に供給される直流電圧を、三相交流電源1の全波整流電圧値より低い値にすることができる。
【0024】
また、三相交流電源1より端子R,端子S,端子Tそれぞれに印加される電圧VR ,VS ,VT 間にVR >VT >VS なる関係にあるときに、IGBTQ5 をオンすると、端子R→L1 →D1 →Q5 →L2 →端子S、および端子T→L3 →D9 →Q5 →L2 →端子Sの経路で各相の電位差に応じた電流でL1 ,L2 ,L3 を介して三相交流電源1を短絡モードにし、その結果、L1 ,L2 ,L3 にはエネルギーが蓄えられる。次に、IGBTQ5 をオフし、IGBTQ8 をオンさせると、端子R→L1 →D1 →LO →端子P→負荷5→端子N→Q8 →D6 →L2 →端子Sの経路、および端子T→L3 →D9 →LO →端子P→負荷5→端子N→Q8 →D6 →L2 →端子Sの経路でL1 ,L2 ,L3 に蓄えたエネルギーを負荷5に供給する。
【0025】
上述のような動作を前記制御回路により、端子R,端子S,端子Tに三相交流電源1から印加される電圧の位相に応じて、IGBTQ1 〜Q12それぞれを適当な高周波変調されたオン・オフ期間にすることで、三相交流電源1から電流をほぼ正弦波状に制御しながら、端子P,端子Nから負荷5に供給される直流電圧を、三相交流電源1の全波整流電圧値より高い値にすることができる。
【0026】
さらに、負荷5から三相交流電源1に電力を回生したい場合は、例えば、IGBTQ3 ,Q7 ,Q11それぞれをオンさせて、負荷5→端子P→LO →Q3 (Q7 ,Q11)→端子N→負荷5の経路でLO にエネルギーを蓄える。次に、IGBTQ3 ,Q7 ,Q11それぞれをオフさせ、IGBTQ1 ,Q6 をオンさせると、LO に蓄えたエネルギーは負荷5→端子P→LO →Q1 →L1 →端子R→三相交流電源1→端子S→L2 →Q6 →D8 →端子N→負荷5の経路で回生動作を行わせることができる。
【0027】
なお、図2に示した整流回路20において、コンデンサC1 , C2 , C3 それぞれは直流電圧の平滑を目的としたものではなく、第1主回路21,第2主回路22,第3主回路23それぞれのスイッチング動作に伴う配線インダクタンスのエネルギーを吸収するための極小容量の無極性コンデンサである。
【0028】
図3は、この発明の第3の実施例を示す整流回路の主回路構成図であり、図1に示した実施例回路と同一機能を有するものには同一符号を付している。
すなわち図3に示した整流回路30には、自己消弧形素子としてのIGBT(参照符号Q1 〜Q3 ,Q5 〜Q7 ,Q9 〜Q11)とダイオード(参照符号D1 〜D3 ,D5 〜D7 ,D9 〜D11)とをそれぞれ逆並列接続して形成される9組のスイッチ回路と、ダイオードD4 と、ダイオードD8 と、ダイオードD12とを、図示の如く、フルブリッジ構成に結線した第1主回路31,第2主回路32,第3主回路33と、コンデンサC1 〜C3 と、交流リアクトルL1 〜L3 と、直流リアクトルLO とを備えている。
【0029】
この整流回路30が図1に示した整流回路10と異なる点は、第1主回路におけるIGBTQ4 が省略され、第2主回路におけるIGBTQ8 が省略され、第3主回路におけるIGBTQ12が省略されていることであり、その結果、負荷5から三相交流電源1に電力を回生することができないが、この整流回路30において、先述の整流回路10と同様に、図示しない制御回路により端子R,端子S,端子Tに三相交流電源1から印加される電圧の位相に応じて、IGBTQ1 〜Q3 ,Q5 〜Q7 ,Q9 〜Q11それぞれを任意の組み合わせでオン・オフ制御することで、端子P,端子Nから負荷5に供給される直流電圧を三相交流電源1の全波整流電圧値より低い値または高い値にすることができる。
【0030】
なお、図3に示した整流回路30において、コンデンサC1 , C2 , C3 それぞれは直流電圧の平滑を目的としたものではなく、第1主回路31,第2主回路32,第3主回路33それぞれのスイッチング動作に伴う配線インダクタンスのエネルギーを吸収するための極小容量の無極性コンデンサである。
【0031】
図4は、この発明の第4の実施例を示す整流回路の主回路構成図であり、図2に示した実施例回路と同一機能を有するものには同一符号を付している。
すなわち図4に示した整流回路30には、自己消弧形素子としてのIGBT(参照符号Q1 ,Q2 ,Q4 ,Q5 ,Q6 ,Q8 ,Q9 ,Q10,Q12)とダイオード(参照符号D1 ,D2 ,D4 ,D5 ,D6 ,D8 ,D9 ,D10,D12)とをそれぞれ逆並列接続して形成される9組のスイッチ回路と、ダイオードD3 と、ダイオードD7 と、ダイオードD11とを、図示の如く、フルブリッジ構成に結線した第1主回路41,第2主回路42,第3主回路43と、コンデンサC1 〜C3 と、交流リアクトルL1 〜L3 と、直流リアクトルLO とを備えている。
【0032】
この整流回路40が図2に示した整流回路20と異なる点は、第1主回路におけるIGBTQ3 が省略され、第2主回路におけるIGBTQ7 が省略され、第3主回路におけるIGBTQ11が省略されていることであり、その結果、負荷5から三相交流電源1に電力を回生することができないが、この整流回路30において、先述の整流回路20と同様に、図示しない制御回路により端子R,端子S,端子Tに三相交流電源1から印加される電圧の位相に応じて、IGBTQ1 ,Q2 ,Q4 ,Q5 ,Q6 ,Q8 ,Q9 ,Q10,Q12を任意の組み合わせでオン・オフ制御することで、端子P,端子Nから負荷5に供給される直流電圧を三相交流電源1の全波整流電圧値より低い値または高い値にすることができる。
【0033】
なお、図4に示した整流回路40において、コンデンサC1 , C2 , C3 それぞれは直流電圧の平滑を目的としたものではなく、第1主回路41,第2主回路42,第3主回路43それぞれのスイッチング動作に伴う配線インダクタンスのエネルギーを吸収するための極小容量の無極性コンデンサである。
【0034】
【発明の効果】
この発明の整流回路によれば、従来の整流回路に備えていた定期的交換部品である平滑用の電解コンデンサが不要となり、その結果、保守点検作業が簡略化される。また、この整流回路では電力変換段数も1段にでき、該整流回路の変換効率を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例を示す回路構成図
【図2】この発明の第2の実施例を示す回路構成図
【図3】この発明の第3の実施例を示す回路構成図
【図4】この発明の第4の実施例を示す回路構成図
【図5】従来例を示す回路構成図
【図6】図5とは別の従来例を示す回路構成図
【符号の説明】
1…三相交流電源、2…ダイオード整流器、3…電解コンデンサ、4…直流チョッパ回路、5…負荷、6…自励式整流器、10…整流回路、11…第1主回路、12…第2主回路、13…第3主回路、20…整流回路、21…第1主回路、22…第2主回路、23…第3主回路、30…整流回路、31…第1主回路、32…第2主回路、33…第3主回路、40…整流回路、41…第1主回路、42…第2主回路、43…第3主回路、Q1 〜Q12…IGBT、D1 〜D12…ダイオード、C1 〜C3 …コンデンサ、L1 〜L3 …交流リアクトル、LO …直流リアクトル。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rectifier circuit that converts a three-phase AC voltage into an arbitrary DC voltage and supplies the DC voltage to a load.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a circuit configuration diagram showing a first conventional example of this type of rectifier circuit, wherein 1 is a three-phase AC power source, 2 is a diode rectifier connected in a three-phase bridge configuration, and 3 is a smoothing electrolytic capacitor.
[0003]
In the rectifier circuit shown in FIG. 5, the voltage of the three-phase
[0004]
FIG. 6 is a circuit configuration diagram showing a second conventional example of this type of rectifier circuit. Components having the same functions as those of the circuit configuration shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals.
That is, instead of the
[0005]
In the rectifier circuit shown in FIG. 6, the self-excited rectifier 6 can make the voltage boosted to a value equal to or higher than the full-wave rectified voltage value of the three-phase
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional rectifier circuit shown in FIG. The current from the three-phase
[0007]
Further, in the conventional rectifier circuit shown in FIG. 6, it is possible to make the current from the three-phase
An object of the present invention is to provide a rectifier circuit that solves the above problems.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The rectifier circuit according to the first invention includes a first switch circuit to a twelfth switch circuit formed by connecting a self-extinguishing element and a diode in antiparallel.
The first switch circuit to the fourth switch circuit are connected in a full bridge configuration to form a first main circuit, and the fifth switch circuit to the eighth switch circuit are connected in a full bridge configuration to form a second main circuit. The switch circuit to the twelfth switch circuit are connected in a full-bridge configuration to form the third main circuit, and the intermediate connection point of one of the upper and lower arms of the first main circuit is directly connected to the three-phase AC via the first AC reactor. Connect to the first phase of the power supply, connect the intermediate connection point of one of the upper and lower arms of the second main circuit to the second phase of the three-phase AC power supply either directly or via the second AC reactor, An intermediate connection point between the upper and lower arms of one circuit is connected to the third phase of the three-phase AC power source directly or via a third AC reactor, and an intermediate connection between the other upper and lower arms of the first main circuit. And on the other side of the second main circuit An intermediate connection point of the lower arm and an intermediate connection point of the other upper and lower arms of the third main circuit are connected to each other, and this connection point is connected to one end of the load, from the first main circuit to the third main circuit. The upper arm side connection point or the lower arm side connection point up to the circuit is connected to each other, and this connection point is connected to the other end of the load.
[0009]
A rectifier circuit according to a second aspect of the invention includes a first switch circuit to a ninth switch circuit formed by antiparallel connection of a self-extinguishing element and a diode, a first diode, a second diode, 3 diodes,
The first switch circuit to the third switch circuit and the first diode are connected in a full bridge configuration to form a first main circuit, and the fourth switch circuit to the sixth switch circuit and the second diode are configured in a full bridge configuration. To the second main circuit, the seventh switch circuit to the ninth switch circuit, and the third diode are connected in a full bridge configuration to form the third main circuit, and only the switch circuit of the first main circuit is connected. Connect the intermediate connection point of the upper and lower arms directly or through the first AC reactor to the first phase of the three-phase AC power supply, and directly connect the intermediate connection point of the upper and lower arms of the second main circuit only Alternatively, it is connected to the second phase of the three-phase AC power source via the second AC reactor, and the intermediate connection points of the upper and lower arms of only the third main circuit are connected directly or via the third AC reactor. Connected to the third phase of the three-phase AC power source, the intermediate connection point of the other upper and lower arms of the first main circuit, the intermediate connection point of the other upper and lower arms of the second main circuit, and the first The other upper and lower arm intermediate connection points of the three main circuits are connected to each other, and this connection point is connected to one end of the load, and the upper arm side connection point from the first main circuit to the third main circuit or The lower arm side connection point is connected to each other, and this connection point is connected to the other end of the load.
[0010]
Furthermore, a third invention is characterized in that in the rectifier circuit of the first or second invention, a DC reactor is inserted between any one terminal of the load and the main circuit.
[0011]
According to the present invention, the smoothing electrolytic capacitor provided in the above-described conventional rectifier circuit becomes unnecessary, the number of power conversion stages can be reduced to one, and the conversion efficiency of the rectifier circuit is improved.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a main circuit configuration diagram of a rectifier circuit showing a first embodiment of the present invention. Components having the same functions as those in the conventional circuit shown in FIG.
That is, the rectifier circuit 10 shown in FIG. 1 is formed by connecting IGBTs (reference symbols Q 1 to Q 12 ) as self-extinguishing elements and diodes (reference symbols D 1 to D 12 ) in antiparallel. As shown in the figure, the 12 main switch circuits, the first main circuit 11, the second main circuit 12, and the third
[0013]
In this rectifier circuit 10, IGBTs Q 1 to Q 12 are turned on / off in any combination according to the phase of the voltage applied from the three-phase
[0014]
For example, when there is a relationship V R > V T > V S between the voltages V R , V S , and V T applied from the three-phase
[0015]
According to the phase of the voltage applied from the three-phase
[0016]
Further, when there is a relationship of V R > V T > V S between the voltages V R , V S , and V T applied from the three-phase
[0017]
According to the phase of the voltage applied from the three-phase
[0018]
Furthermore, when it is desired to regenerate power from the
[0019]
In the rectifier circuit 10 shown in FIG. 1, the capacitors C 1, C 2, and C 3 are not intended for smoothing the DC voltage, but are the first main circuit 11, the second main circuit 12, and the third main circuit. This is a non-polar capacitor having a minimum capacity for absorbing the energy of the wiring inductance accompanying the switching operation of each
[0020]
FIG. 2 is a main circuit configuration diagram of a rectifier circuit showing a second embodiment of the present invention. Components having the same functions as those of the embodiment circuit shown in FIG.
That is, the rectifier circuit 20 shown in FIG. 2 is formed by connecting the IGBTs (reference symbols Q 1 to Q 12 ) and the diodes (reference symbols D 1 to D 12 ) as self-extinguishing elements in antiparallel. that the 12 pairs of switching circuits, as shown, the first main circuit 21 which is connected to a full bridge configuration, the second main circuit 22, the third main circuit 23, a capacitor C 1 -C 3, AC reactors L 1 ~ L 3 and a DC reactor L O are provided.
[0021]
In this rectifier circuit 20, IGBTs Q 1 to Q 12 are turned on / off in any combination according to the phase of the voltage applied from the three-phase
[0022]
For example, when there is a relationship of V R > V T > V S between the voltages V R , V S , and V T applied from the three-phase
[0023]
According to the phase of the voltage applied from the three-phase
[0024]
Further, when there is a relationship of V R > V T > V S between the voltages V R , V S , and V T applied from the three-phase
[0025]
According to the phase of the voltage applied from the three-phase
[0026]
Furthermore, when it is desired to regenerate power from the
[0027]
In the rectifier circuit 20 shown in FIG. 2, the capacitors C 1, C 2, and C 3 are not intended for smoothing the DC voltage, but the first main circuit 21, the second main circuit 22, and the third main circuit This is a nonpolar capacitor having a minimum capacity for absorbing the energy of the wiring inductance accompanying the switching operation of each circuit 23.
[0028]
FIG. 3 is a main circuit configuration diagram of a rectifier circuit showing a third embodiment of the present invention. Components having the same functions as those of the embodiment circuit shown in FIG.
That is, the rectifier circuit 30 shown in FIG. 3 includes IGBTs (reference symbols Q 1 to Q 3 , Q 5 to Q 7 , Q 9 to Q 11 ) and diodes (reference symbols D 1 to D 11 ) as self-extinguishing elements. 3 , D 5 to D 7 , D 9 to D 11 ) are connected in reverse parallel to each other, and nine sets of switch circuits, a diode D 4 , a diode D 8, and a diode D 12 are illustrated. Thus, the first main circuit 31, the second main circuit 32, the third main circuit 33, the capacitors C 1 to C 3 , the AC reactors L 1 to L 3, and the DC reactor L O connected in a full bridge configuration I have.
[0029]
The rectifier circuit 30 is different from the rectifier circuit 10 shown in FIG. 1 in that the IGBTQ 4 in the first main circuit is omitted, the IGBTQ 8 in the second main circuit is omitted, and the IGBTQ 12 in the third main circuit is omitted. As a result, power cannot be regenerated from the
[0030]
In the rectifier circuit 30 shown in FIG. 3, each of the capacitors C 1, C 2, and C 3 is not intended to smooth DC voltage, but the first main circuit 31, the second main circuit 32, and the third main circuit This is a non-polar capacitor having a minimum capacity for absorbing the energy of the wiring inductance accompanying the switching operation of each circuit 33.
[0031]
FIG. 4 is a main circuit configuration diagram of a rectifier circuit showing a fourth embodiment of the present invention. Components having the same functions as those of the embodiment circuit shown in FIG.
That is, the rectifier circuit 30 shown in FIG. 4 includes IGBTs (reference symbols Q 1 , Q 2 , Q 4 , Q 5 , Q 6 , Q 8 , Q 9 , Q 10 , Q 12 ) as self-extinguishing elements. And nine switch circuits formed by connecting anti-parallel diodes (reference symbols D 1 , D 2 , D 4 , D 5 , D 6 , D 8 , D 9 , D 10 , D 12 ), respectively, A first main circuit 41, a second main circuit 42, a third main circuit 43, and capacitors C 1 to C, in which a diode D 3 , a diode D 7 and a diode D 11 are connected in a full bridge configuration as shown in the figure. 3 , AC reactors L 1 to L 3, and a DC reactor L O.
[0032]
The
[0033]
In the
[0034]
【The invention's effect】
According to the rectifier circuit of the present invention, the electrolytic capacitor for smoothing, which is a periodic replacement part provided in the conventional rectifier circuit, becomes unnecessary, and as a result, maintenance and inspection work is simplified. Further, in this rectifier circuit, the number of power conversion stages can be made one, and the conversion efficiency of the rectifier circuit is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing a first embodiment of the invention. FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a second embodiment of the invention. FIG. 3 is a circuit configuration showing a third embodiment of the invention. FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing a fourth embodiment of the present invention. FIG. 5 is a circuit configuration diagram showing a conventional example. FIG. 6 is a circuit configuration diagram showing a conventional example different from FIG. ]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
第1スイッチ回路から第4スイッチ回路までをフルブリッジ構成に結線して第1主回路とし、
第5スイッチ回路から第8スイッチ回路までをフルブリッジ構成に結線して第2主回路とし、
第9スイッチ回路から第12スイッチ回路までをフルブリッジ構成に結線して第3主回路とし、
第1主回路の一方の上,下アームの中間接続点を直接または第1交流リアクトルを介して三相交流電源の第1相に接続し、
第2主回路の一方の上,下アームの中間接続点を直接または第2交流リアクトルを介して前記三相交流電源の第2相に接続し、
第3主回路の一方の上,下アームの中間接続点を直接または第3交流リアクトルを介して前記三相交流電源の第3相に接続し、
前記第1主回路の他方の上,下アームの中間接続点と、前記第2主回路の他方の上,下アームの中間接続点と、前記第3主回路の他方の上,下アームの中間接続点とを互いに接続すると共に、この接続点を負荷の一端に接続し、
第1主回路から第3主回路までの前記上アーム側接続点または下アーム側接続点を互いに接続すると共に、この接続点を前記負荷の他端に接続してなることを特徴とする整流回路。Comprising a first switch circuit to a twelfth switch circuit formed by connecting a self-extinguishing element and a diode in reverse parallel;
The first switch circuit to the fourth switch circuit are connected in a full bridge configuration to be the first main circuit,
The fifth switch circuit to the eighth switch circuit are connected in a full bridge configuration to form a second main circuit,
The ninth switch circuit to the twelfth switch circuit are connected in a full bridge configuration to form a third main circuit,
Connect the middle connection point of the upper and lower arms of one side of the first main circuit to the first phase of the three-phase AC power source directly or via the first AC reactor,
An intermediate connection point of one of the upper and lower arms of the second main circuit is connected to the second phase of the three-phase AC power source directly or via a second AC reactor;
An intermediate connection point of one of the upper and lower arms of the third main circuit is connected to the third phase of the three-phase AC power source directly or via a third AC reactor;
An intermediate connection point between the other upper and lower arms of the first main circuit, an intermediate connection point between the other upper and lower arms of the second main circuit, and an intermediate connection point between the other upper and lower arms of the third main circuit. Connect the connection points to each other, connect this connection point to one end of the load,
A rectifier circuit characterized in that the upper arm side connection point or the lower arm side connection point from the first main circuit to the third main circuit are connected to each other and the connection point is connected to the other end of the load. .
第1スイッチ回路から第3スイッチ回路までと、第1ダイオードとをフルブリッジ構成に結線して第1主回路とし、
第4スイッチ回路から第6スイッチ回路までと、第2ダイオードとをフルブリッジ構成に結線して第2主回路とし、
第7スイッチ回路から第9スイッチ回路までと、第3ダイオードとをフルブリッジ構成に結線して第3主回路とし、
第1主回路の前記スイッチ回路のみの上,下アームの中間接続点を直接または第1交流リアクトルを介して三相交流電源の第1相に接続し、
第2主回路の前記スイッチ回路のみの上,下アームの中間接続点を直接または第2交流リアクトルを介して前記三相交流電源の第2相に接続し、
第3主回路の前記スイッチ回路のみの上,下アームの中間接続点を直接または第3交流リアクトルを介して前記三相交流電源の第3相に接続し、
前記第1主回路の他方の上,下アームの中間接続点と、前記第2主回路の他方の上,下アームの中間接続点と、前記第3主回路の他方の上,下アームの中間接続点とを互いに接続すると共に、この接続点を負荷の一端に接続し、
第1主回路から第3主回路までの前記上アーム側接続点または下アーム側接続点を互いに接続すると共に、この接続点を前記負荷の他端に接続してなることを特徴とする整流回路。A first switch circuit to a ninth switch circuit formed by connecting a self-extinguishing element and a diode in antiparallel, a first diode, a second diode, and a third diode;
The first switch circuit to the third switch circuit and the first diode are connected in a full bridge configuration to form a first main circuit,
From the fourth switch circuit to the sixth switch circuit and the second diode are connected in a full bridge configuration to form a second main circuit,
The seventh switch circuit to the ninth switch circuit and the third diode are connected in a full bridge configuration to form a third main circuit,
The intermediate connection point of the upper and lower arms only of the switch circuit of the first main circuit is connected to the first phase of the three-phase AC power source directly or via the first AC reactor,
An intermediate connection point of the upper and lower arms only of the switch circuit of the second main circuit is connected to the second phase of the three-phase AC power source directly or via a second AC reactor;
The intermediate connection point of the upper and lower arms only of the switch circuit of the third main circuit is connected to the third phase of the three-phase AC power source directly or via a third AC reactor,
An intermediate connection point between the other upper and lower arms of the first main circuit, an intermediate connection point between the other upper and lower arms of the second main circuit, and an intermediate connection point between the other upper and lower arms of the third main circuit. Connect the connection points to each other, connect this connection point to one end of the load,
A rectifier circuit characterized in that the upper arm side connection point or the lower arm side connection point from the first main circuit to the third main circuit are connected to each other and the connection point is connected to the other end of the load. .
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